[go: up one dir, main page]

DE102008009536A1 - Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values - Google Patents

Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values Download PDF

Info

Publication number
DE102008009536A1
DE102008009536A1 DE102008009536A DE102008009536A DE102008009536A1 DE 102008009536 A1 DE102008009536 A1 DE 102008009536A1 DE 102008009536 A DE102008009536 A DE 102008009536A DE 102008009536 A DE102008009536 A DE 102008009536A DE 102008009536 A1 DE102008009536 A1 DE 102008009536A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
force
length
change
tapered roller
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008009536A
Other languages
German (de)
Inventor
Patrick Bass
Stefan Ernst
Michalis Dipl.-Ing. Papanikolaou
Henning Dipl.-Ing. Rimbach (BA)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102008009536A priority Critical patent/DE102008009536A1/en
Publication of DE102008009536A1 publication Critical patent/DE102008009536A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06Ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50Positive connections
    • F16C2226/60Positive connections with threaded parts, e.g. bolt and nut connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

The method involves designing an axle drive arrange arrangement (10) with tapered roller bearings (20a, 20b) and a shaft (14) such that an elongation of the shaft is produced during exceeding a limit value by the force. The elongation of the shaft is measured with multiple force values based on a rotation angle. Discontinued force is selected based on the obtained measured values. The force is determined by torque induced in a nut (30). A selected elongation and a selected rotation angle are determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer das Lagerspiel in einem Wälzlager festlegenden Kraft. Die Anordnung, bei der das Verfahren zum Einsatz kommt, muss neben dem Wälzlager, das typischerweise mit einem Außenring in einem Gehäuse abgestützt ist, das in dem Wälzlager zu lagernde Bauteil, typischerweise eine Welle, umfassen. Vorliegend steht im Zentrum des Interesses eine Anordnung, bei der das Wälzlager als Kegelrollenlager ausgeführt ist. Bekanntlich haben bei einem Kegelrollenlager die Rollkörper die Form eines Kegelstumpfes und sind etwas gegen die Wellenachse geneigt. Bei derartigen Lagern ist eben das Spiel einstellbar. Üblicherweise werden Kegelrollenlager paarweise eingebaut, und das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt eben auch Anwendung bei einer Anordnung mit einem Paar von Kegelrolllagern. Bevorzugte Anwendung des Verfahrens erfolgt bei einer Anordnung, bei der die beiden Kegelrollenlager in der sogenannten „O"-Lagerung, also mit Vorspannung gelagert sind. Die Vorspannung wird eben durch die eingangs genannte, das Lagerspiel festlegende Kraft bestimmt.The The invention relates to a method for adjusting a bearing clearance in a rolling bearing defining force. The arrangement in which the method is used comes, must next to the rolling bearing, the typically with an outer ring in a housing supported is that in the rolling bearing to be stored component, typically a shaft include. present At the center of interest is an arrangement in which the rolling bearing designed as a tapered roller bearing is. As is known, in a tapered roller bearing, the rolling bodies the Shape of a truncated cone and are slightly inclined to the shaft axis. In such camps just the game is adjustable. Usually tapered roller bearings are installed in pairs, and the inventive method preferably also finds application in an arrangement with a Pair of tapered roller bearings. Preferred application of the method takes place at an arrangement in which the two tapered roller bearings in the so-called "O" storage, ie with Preload are stored. The bias is just through the beginning named, determines the bearing clearance determining force.

Im Stand der Technik hat es sich als schwierig erwiesen, die die Vorspannung bestimmende Kraft einzustellen. So ist es bekannt, die Vorspannkraft vermittels einer auf einen Flansch, der seinerseits auf den Innenring eines der Kegelrollenlager wirkt, einwirkenden Presse zu erzeugen und hierbei ein Kraft-Weg-Diagramm zu erfassen. Das Kraft-Weg-Diagramm wird während des Einstellvorgangs aufgenommen und gleichzeitig ausgewertet. Im Kraft-Weg-Diagramm findet sich ein Anstieg, der einer elastischen Verformung einer die beiden Kegelrollenlager verbindenden Stauchhülse entspricht. Nach dem Anstieg gibt es im Kraft-Weg-Diagramm einen flachen Kurvenabschnitt, der einem Fließen der Stauchhülse entspricht. Bei Lager-Null-Spiel kommt es zu einem schnellen Anstieg der axial auf diese Anordnung wirkenden Kraft, so dass ein Knickpunkt in der Kurve auftritt. Ab diesem Punkt wird dann die eigentliche Einstellung der Vorspannkraft gestartet. Sobald die Kurve einen Kraftanstieg um einen bestimmten Wert, z. B. um 28 kN nach dem Knickpunkt zeigt, stoppt die Montageanlage, und es wird eine Bundmutter mit einem ausreichend großen Drehmoment, z. B. von 100 Nm angezogen.in the The prior art has proved to be difficult to the bias adjust determining force. So it is known, the preload by means of a flange, which in turn on the inner ring one of the tapered roller bearings acts to produce acting press and to record a force-displacement diagram. The force-displacement diagram is displayed during the Setting process recorded and evaluated simultaneously. In the force-displacement diagram there is an increase, the elastic deformation of a corresponds to the two tapered roller bearing connecting compression sleeve. After the rise There is a flat curve section in the force-displacement diagram, the a flow of compression sleeve equivalent. In camp zero game there is a rapid increase the force acting axially on this arrangement, so that a break point occurs in the curve. From this point then the actual Setting the preload force started. Once the turn one Force increase by a certain value, z. B. by 28 kN after the break point shows, stops the assembly system, and it will be with a collar nut a sufficiently large torque, z. B. tightened by 100 Nm.

Nachteil dieser Technik ist, dass keine direkte Messung der gespeicherten Kraft im Zusammenbau erfolgen kann, so dass kein definiertes Einbringen der für die Lagervorspannkraft benötigten axialen Kraft möglich ist, und dass die gesamte Messtechnik sehr aufwendig ist: Zum einen ist eine hohe Pressenkraft von bis zu 20 t erforderlich, so dass die Anlage entsprechend teuer ist. Auch die Steuer- und Regelungstechnik ist komplex und damit aufwendig und teuer.disadvantage This technique is that no direct measurement of the stored Force in the assembly can be done so that no defined insertion the for required the bearing preload axial force possible is, and that the entire measurement technology is very complicated: First a high press force of up to 20 t is required, so that the system is correspondingly expensive. Also the control technology is complex and therefore expensive and expensive.

Es ist auch bekannt, die Vorspannkraft durch Verwendung einer geeigneten Passscheibe festzulegen. Durch eine geeignete Messtechnik wird zunächst ermittelt, wie dick die Passscheibe sein muss, anschließend wird die Passscheibe eingesetzt. Bei der Verwendung von Passscheiben gibt es auch ein spezielles Verfahren von der Firma Timken. Der Nachteil der Verwendung der Passscheiben besteht darin, dass die Passscheiben präzise gearbeitet sein müssen, dass der Montageprozess aufwendig ist, und die Lagervorspannkraft kann auch nicht direkt eingestellt werden.It is also known, the biasing force by using a suitable Set shim. By a suitable measurement technique it is first determined how thick the shim must be, then the shim is used. When using shims, there is also a special one Process of the company Timken. The disadvantage of using the Shims is that the shims worked precisely have to be that the assembly process is expensive, and the bearing preload can not be set directly.

Schließlich gibt es noch eine Methode, bei der der Reibwert aller zu montierender Bauteile (Lager, Dichtungen etc.) gemessen wird und rechnerisch über den Reibwert der Zusammenhang zur Vorspannkraft hergestellt wird. Die Einstellung der Vorspannkraft erfolgt also über Hilfsgrößen, und deren Erfassung ist zeitaufwendig.Finally there there is still a method in which the coefficient of friction of all to be mounted Components (bearings, seals, etc.) is measured and calculated over the Friction value of the relationship to the preload force is produced. The Adjustment of the biasing force is thus about auxiliary quantities, and their detection is time-consuming.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Einstellen der das Lagerspiel in einem Wälzlager festlegenden Kraft (welche ab einem bestimmten Grenzwert die Vorspannkraft ist) zu erleichtern.It Object of the invention, adjusting the bearing clearance in a rolling bearing determining force (which from a certain limit the preload force is) to facilitate.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.The The object is achieved by a method according to claim 1.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass häufig die Anordnungen so gestaltet sind, dass durch die Kraft (zumindest, wenn diese einen Grenzwert überschritten hat, der allerdings unterhalb des Wertes der Kraft sollte, ab der das Lagerspiel eingestellt wird) eine Längenänderung des in dem Wälzlager gelagerten Bauteils bewirkt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der Existenz einer solchen Anordnung aus. Dies ließe sich auch so formulieren, dass die Längenänderung des in dem Wälzlager gelagerten Bauteils durch die Kraft gewährleistet ist oder wird, d. h. dass eine entsprechende Anordnung ausgewählt wird oder die Anordnung entsprechend (um)gestaltet wird. Die Längenänderung einer in einem Kegelrollenlager gelagerten Welle kann z. B. dadurch hervorgerufen werden, dass an der Welle ein Ritzel ausgebildet ist, das wenig Spiel zu dem Innenring eines der beiden Kegelrollenlager hat, so dass bei Erhöhung der Kraft besagter Innenring direkt auf das Ritzel wirkt und dadurch das Ritzel wegdrückt, wodurch eben eine Längenänderung der Welle bewirkt wird. Die Erkenntnis des Vorhandenseins der Längenänderung wird nun dazu genutzt, die Kraft anhand dieser Längenänderung einzustellen. Hierzu muss die Längenänderung zunächst bei einer Mehrzahl von Werten für die Kraft gemessen werden, und dann kann die einzustellende Kraft aufgrund der hierbei gewonnenen Messwerte ausgewählt werden.The The invention is based on the recognition that the arrangements are often designed in this way are that by the force (at least, if these exceeded a limit which, however, should be below the value of the force, from the bearing clearance is set) a change in length of the rolling bearing stored component is effected. The inventive method assumes the existence of such an arrangement. This could be done also formulate that the change in length in the rolling bearing stored component is or is guaranteed by the force, d. H. that a corresponding arrangement is selected or the arrangement is (re) designed accordingly. The change in length of a tapered roller bearing stored wave can z. B. be caused by that the shaft is formed a pinion, the little play on the inner ring one of the two tapered roller bearings has, so that when increasing the Force said inner ring acts directly on the pinion and thereby the pinion pushes away, which just a change in length the wave is effected. The knowledge of the presence of the change in length is now used to adjust the force based on this change in length. For this must the change in length first at a plurality of values for the force can be measured, and then the force to be adjusted be selected based on the measured values obtained here.

Vorteilhaft ist, dass die Längenänderung sich quasi linear zur ausgeübten Kraft verhält, so dass direkt anhand der Messwerte für die Längenänderung auf den exakten Wert für die Vorspannkraft zurückgeschlossen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren hat somit den Vorteil, dass die Vorspannkraft mit einer gewissen Präzision zahlenmäßig genau festgelegt werden kann. So lässt sich eine vollständige Kennlinie der Längenänderung in Abhängigkeit von der die Kraft bestimmenden Kenngröße aufnehmen. Eine solche Kennlinie sieht praktisch genauso aus wie die Kennlinie der Kraft, so dass einfach ein Punkt in dieser Kennlinie auszuwählen ist, damit die Vorspannkraft relativ präzise festgelegt wird. Üblicherweise sind die Anordnungen so gestaltet, dass die Kraft durch ein in ein drehbares Element eingeleitetes Drehmoment bestimmt wird, wobei das drehbare Element z. B. eine Mutter ist, die auf der Welle, welche in dem Wälzlager gelagert ist, gedreht wird und Kraft auf einen Flansch ausübt, der wiederum auf einen Innenring eines ersten der Wälzlager (vorliegend bevorzugt der Kegelrollenlager) einwirkt.Advantageous is that the length change Quasi linear to the exercised Force behaves so that based directly on the measured values for the length change to the exact value for the Preload force closed can be. The inventive method thus has the advantage that the biasing force with a certain precision set exactly can be. So lets yourself a complete one Characteristic of the change in length in dependence of absorb the force-determining characteristic. Such a characteristic looks almost the same as the characteristic of the force, so that Simply select a point in this characteristic, so that the biasing force relatively precise is determined. Usually The arrangements are designed so that the force is through one in one rotatable element initiated torque is determined, wherein the rotatable element z. B. is a nut on the shaft, which in the rolling bearing is mounted, rotated and exerts force on a flange, the in turn to an inner ring of a first of the rolling bearings (present preferred the tapered roller bearing) acts.

Zur Messung der Längenänderung lässt sich Ultraschall einsetzen, und zwar sollte dieser in das in dem Wälzlager gelagerte Bauteil eingeleitet werden, und zwar bevorzugt genau in der Richtung, in der die Längenänderung erfolgt, bei einer Welle eben axial. Ein geeigneter Ultraschallwandler (auch als Ultraschallsonde bezeichenbar) kann direkt an einem Ende des Bauteils platziert werden, z. B. an dem Ende der Welle, an dem das Ritzel ausgebildet ist, während an dem entgegengesetzten Ende besagtes Drehmoment eingeleitet wird. Der Ultraschallwandler wirkt als Transceiver, sendet also Ultraschall in das Bauteil, der Ultraschall wird am Ende des Bauteils reflektiert, und der Ultraschallwandler erfasst das reflektierte Signal, misst die zwischen dem Aussenden des Ultraschalls und dem Empfangen des reflektierten Ultraschalls verstrichene Zeit, und diese Zeit ist proportional zur Länge des Bauteils. Die Laufzeit des Ultraschallsignals ändert sich durch die Längenänderung, und zwar zunächst schon einmal deswegen, weil sich der Weg vergrößert, und andererseits auch hauptsächlich wegen des akusto-elastischen Effekts: Die Vorspannung bewirkt eine Verringerung der Schallgeschwindigkeit in dem in dem Wälzlager gelagerten Bauteil, wodurch sich ebenfalls die Laufzeit erhöht. Der akusto-elastische Effekt bewirkt praktisch eine lineare Verstärkung des durch die Längenänderung allein auftretenden Effekts.to Measurement of the change in length can be ultrasound insert, and that should be in the rolling bearing mounted component are introduced, and preferably exactly in the direction in which the change in length takes place, with a shaft just axially. A suitable ultrasonic transducer (also called ultrasound probe) can be directly at one end be placed of the component, for. B. at the end of the shaft on which the pinion is formed while said torque is initiated at the opposite end. The ultrasonic transducer acts as a transceiver, so it sends ultrasound into the component, the ultrasound is reflected at the end of the component, and the ultrasonic transducer detects the reflected signal, measures between the transmission of the ultrasound and the reception of the reflected ultrasound elapsed time, and this time is proportional to the length of the component. The duration of the ultrasonic signal changes by the change in length, and first because of the fact that the path is increasing, and partly because of it the acousto-elastic effect: The bias causes a reduction the speed of sound in the component mounted in the rolling bearing, which also increases the term. The acousto-elastic effect practically causes a linear reinforcement of the change in length alone occurring effect.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobeifollowing becomes a preferred embodiment with reference to the drawing, wherein

1 eine Anordnung veranschaulicht, bei der das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist und 1 illustrates an arrangement in which the inventive method can be used and

2 eine Kennlinie veranschaulicht, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgenommen wird und bei diesem benutzt wird. 2 illustrates a characteristic that is taken with the inventive method and used in this.

Eine in 1 gezeigte und im Ganzen mit 10 bezeichnete Anordnung kann Teil eines Achsgetriebes sein, bei dem eine Drehbewegung über einen drehbaren Flansch 12 in eine Welle 14 eingekoppelt wird, welche über eine in der Figur nicht dargestellte Steckverzahnung mit dem Flansch 12 gekoppelt ist, und wobei an der Welle 14 ein Ritzel 16 ausgebildet ist, das zum Beispiel mit einem in der Figur nicht gezeigten Tellerrad kämmt, über das die Drehung auf die Räder des Kraftfahrzeugs, in dem das Achsgetriebe eingesetzt wird, übertragen wird.An in 1 shown and as a whole with 10 designated arrangement may be part of a transaxle, in which a rotational movement via a rotatable flange 12 into a wave 14 is coupled, which via a not shown in the figure spline with the flange 12 coupled, and being on the shaft 14 a pinion 16 is formed, for example, with a ring gear, not shown in the figure, via which the rotation on the wheels of the motor vehicle, in which the axle drive is used, is transmitted.

Zur Anordnung 10 gehört ein feststehendes Gehäuse 18. Die Welle 14 ist gegenüber dem Gehäuse 18 vermittels zweier Kegelrollenlager 20a und 20b gelagert, und zwar sind die Kegelrollenlager 20a und 20b in „O"-Lagerung eingebaut. Die „O"-Lagerung ermöglicht das Einbringen einer Vorspannung, welche das Spiel in den Kegelrollenlagern 20a und 20b bestimmt. Die Kegelrollenlager 20a und 20b umfassen Außenringe 22a und 22b, Innenringe 24a und 24b und dazwischen befindliche Wälzkörper (Rollkörper) 26a und 26b in Form eines Kegelstumpfs. Die Innenringe 24a und 24b sind über eine Stauchhülse 28 miteinander gekoppelt. Obwohl die Stauchhülse 28 im Folgenden eine nicht untergeordnete Rolle spielt, kann die Erfindung auch bei einer Anordnung eingesetzt werden, bei der auf die Stauchhülse 28 verzichtet ist.To the arrangement 10 belongs to a fixed housing 18 , The wave 14 is opposite the case 18 by means of two tapered roller bearings 20a and 20b stored, and that are the tapered roller bearings 20a and 20b Mounted in "O" bearing, the "O" bearing allows for the introduction of a preload which keeps the play in the tapered roller bearings 20a and 20b certainly. The tapered roller bearings 20a and 20b include outer rings 22a and 22b , Inner rings 24a and 24b and interposed rolling elements (rolling elements) 26a and 26b in the form of a truncated cone. The inner rings 24a and 24b are over a compression sleeve 28 coupled together. Although the compression sleeve 28 below plays a non-minor role, the invention can also be used in an arrangement in which the compression sleeve 28 is omitted.

Vorliegend soll nun das Spiel der Wälzkörper 26a und 26b in den Kegelrollenlagern 20a bzw. 20b eingestellt werden. Dies erfolgt über eine Vorspannkraft. Die Vorspannkraft wird in die Anordnung 10 über eine Mutter 30 eingeleitet, welche über die Welle 14 geworfen ist und Druck auf den Flansch 12 ausübt, wobei die hierbei eingeleitete Kraft von dem auf die Mutter ausgeübten Drehmoment M abhängig ist. Das Drehmoment M steigt mit dem Drehwinkel φ der Mutter 30. Drückt die Mutter 30 nun auf den Flansch 12, so drückt der Flansch 12 auf den Innenring 24a des Kegelrollenlagers 20a, dieser verschiebt sich nach unten und übt eine Gegenkraft aus, die in 1 durch die Pfeile 32 symbolisiert ist. Die Kraft wird über die Wälzkörper 26a auf den Außenring 22a weitergeleitet, dann über das Gehäuse 18 auf den Außenring 22b des Kegelrollenlagers 20b, von dem Außenring 22b über die Wälzkörper 26b auf den Innenring des Kegelrollenlagers 20b, und so kommt es zu einer Kraft entsprechend dem Pfeil 34. Vorliegend ist nun bei der Anordnung 10 das Ritzel 16 so nah an dem Innenring 34 des Kegelrollenlagers 20b angeordnet, dass quasi von Beginn der Drehung der Mutter 30 an eine entsprechend den Pfeilen 34 wirkende Kraft auf das Ritzel 16 und damit auf die gesamte Welle 14 ausgeübt ist, und diese Kraft bewirkt eine Längenänderung der Welle 14 entsprechend dem Pfeil 36.In the present case, now the game of rolling elements 26a and 26b in the tapered roller bearings 20a respectively. 20b be set. This is done via a biasing force. The biasing force is in the arrangement 10 about a mother 30 initiated, which over the shaft 14 is thrown and pressure on the flange 12 exerts, wherein the force introduced in this case is dependent on the force exerted on the nut torque M. The torque M increases with the angle of rotation φ of the nut 30 , Expresses the mother 30 now on the flange 12 so pushes the flange 12 on the inner ring 24a tapered roller bearing 20a , this shifts down and exerts an opposing force in 1 through the arrows 32 is symbolized. The force is transmitted through the rolling elements 26a on the outer ring 22a forwarded then over the housing 18 on the outer ring 22b tapered roller bearing 20b , from the outer ring 22b over the rolling elements 26b on the inner ring of the tapered roller bearing 20b , and so it comes to a force according to the arrow 34 , The present is now in the arrangement 10 the pinion 16 so close to the inner ring 34 tapered roller bearing 20b arranged that, as it were from the beginning of the rotation of the mother 30 to one according to the arrows 34 acting force on the pinion 16 and thus on the entire wave 14 is exercised, and this force causes a Change in length of the shaft 14 according to the arrow 36 ,

Es wurde nun erkannt, dass diese Längenänderung 36 direkt proportional zu der auf die Lager 20a und 20b wirkenden Kraft ist. Da diese Kraft oberhalb eines bestimmten Grenzwertes als Vorspannkraft wirkt und das Lagerspiel einstellt, lässt sich über die Längenänderung entsprechend der Welle 14 entsprechend dem Pfeil 36 auch die Vorspannkraft messen. Dies erfolgt mit Hilfe eines Ultraschallwandlers 38, der vorliegend an das ritzelseitige Ende der Welle 14 platziert wird. Der Ultraschallwandler 38 sendet Ultraschall aus, und zwar bringt er diesen axial in die Welle 14 ein, der Ultraschall wird am mutterseitigen Ende der Welle 14 reflektiert und gelangt wieder zum Ultraschallwandler 38 zurück, und der Ultraschallwandler 38 misst die Laufzeit des Ultraschalls in der Welle 14. Diese Laufzeit ist wegen der Längenänderung zum einen und der durch die Vorspannung zum anderen geänderten elastischen Eigenschaften der Welle 14 (nämlich wegen des akusto-elastischen Effekts) proportional zur Länge der Welle 14. Aufgrund der von dem Ultraschallwandler 38 gemessenen Laufzeit lässt sich somit direkt die Wellenlängenänderung Δl in Abhängigkeit von dem Drehwinkel φ der Mutter 30 messen. Eine diesbezügliche Messkurve ist beispielhaft in 2 gezeigt und im Ganzen mit 40 bezeichnet.It has now been realized that this length change 36 directly proportional to that on the bearings 20a and 20b acting force is. Since this force above a certain limit acts as a preload force and adjusts the bearing clearance, can be about the change in length corresponding to the shaft 14 according to the arrow 36 also measure the preload force. This is done with the help of an ultrasonic transducer 38 , which in the present case to the pinion end of the shaft 14 is placed. The ultrasonic transducer 38 sends out ultrasound, and indeed brings it axially into the shaft 14 On, the ultrasound will be at the nut end of the shaft 14 reflects and returns to the ultrasonic transducer 38 back, and the ultrasonic transducer 38 measures the transit time of the ultrasound in the shaft 14 , This term is due to the change in length on the one hand and the bias changed by the other elastic properties of the shaft 14 (because of the acousto-elastic effect) proportional to the length of the shaft 14 , Because of the ultrasonic transducer 38 measured running time can thus be directly the wavelength change .DELTA.l as a function of the rotation angle φ of the mother 30 measure up. A related measurement curve is exemplary in 2 shown and in the whole with 40 designated.

Wie 2 zu entnehmen ist, steigt die Längenänderung in einem Abschnitt 42 zu Beginn relativ steil an. Dies liegt daran, dass bei Krafteinbringung die Stauchhülse 28 elastisch gestaucht wird und eine Gegenkraft erzeugt, welche die Längenänderung bewirkt. In einem Zwischenbereich 44 kommt es zu einem sogenannte Fließen der Stauchhülse 28, d. h. zu keiner beträchtlichen Längenänderung Δl mit erhöhtem Drehwinkel φ. Charakteristisch für die Kurve 40 ist nun, dass nach der Phase des Fließens 44 ein Knickpunkt 46 auftritt, nachdem ein steiler Anstieg 48 der Längenänderung Δl in Abhängigkeit von dem Drehwinkel φ der Mutter 30 erfolgt. In diesem Abschnitt wirkt die durch die Mutter 30 wegen des Drehmoments M in den Flansch 12 und damit auf die beiden Kegelrollenlager 20a und 20b eingeleitete Kraft als Vorspannkraft, welche das Lagerspiel einstellt. Die Vorspannkraft ist direkt proportional zur Längenänderung Δl und lässt sich daher auf einen präzisen Wert einstellen, z. B. auf den in 2 mit 50 bezeichneten Punkt. Die exemplarisch dargestellte Kurve 40, welche die Abhängigkeit der Längenänderung Δl der Welle 14 vom Drehwinkel φ der Mutter 30 darstellt, hat praktisch dieselbe Form wie eine die in die Anordnung 10 eingeleitete Kraft in Abhängigkeit vom Winkel φ darstellende Kurve. Es kann also aus der Kurve 40 unmittelbar die Vorspannkraft abgelesen werden, und somit wird es möglich, präzise anhand einer Auswahl des Punktes 50 eine Längenänderung ΔlVorspann bzw. einen Vorspannwinkel φVorspann auszuwählen, bei dem eine vorbestimmte Vorspannkraft in die Kegelrollenlager 20a und 20b eingebracht ist und somit ein vorbestimmtes Lagerspiel bereitgestellt ist.As 2 can be seen, the change in length increases in a section 42 at the beginning relatively steep. This is because when force introduction the compression sleeve 28 is elastically compressed and generates a counterforce, which causes the change in length. In an intermediate area 44 it comes to a so-called flow of the compression sleeve 28 , ie, no significant change in length .DELTA.l with increased rotation angle φ. Characteristic of the curve 40 is now that after the phase of flow 44 a break point 46 occurs after a steep climb 48 the change in length .DELTA.l as a function of the angle of rotation φ of the mother 30 he follows. In this section acts through the mother 30 because of the torque M in the flange 12 and thus on the two tapered roller bearings 20a and 20b introduced force as a preload force, which adjusts the bearing clearance. The preload force is directly proportional to the change in length .DELTA.l and can therefore be set to a precise value, for. B. on the in 2 With 50 designated point. The curve shown as an example 40 , which shows the dependence of the change in length Δl of the shaft 14 from the angle of rotation φ of the nut 30 represents has virtually the same shape as the one in the arrangement 10 introduced force as a function of the angle φ performing curve. So it may be out of the bend 40 the preload force can be read directly, and thus it becomes possible to precisely by selecting the point 50 to select a length change .DELTA.l bias or a bias angle φ bias , wherein a predetermined biasing force in the tapered roller bearings 20a and 20b is introduced and thus a predetermined bearing clearance is provided.

Claims (4)

Verfahren zum Einstellen einer das Lagerspiel in einem Wälzlager (20a, 20b) festlegenden Kraft bei einer Anordnung (10), die das Wälzlager (20a, 20b) umfasst sowie ein in dem Wälzlager (20a, 20b) gelagertes Bauteil (14) umfasst, und wobei die Anordnung (10) so gestaltet ist, dass zumindest bei Überschreiten eines Grenzwertes durch die Kraft selbige eine Längenänderung (Δl) des in dem Wälzlager gelagerten (20a, 20b) gelagerten Bauteils (14) bewirkt, mit den Schritten: – Messen der Längenänderung (Δl) des in dem Wälzlager (20a, 20b) gelagerten Bauteils (14) bei einer Mehrzahl von Werten für die Kraft, – Auswählen der einzustellenden Kraft aufgrund der hierbei gewonnenen Messwerte (40).Method for adjusting a bearing clearance in a roller bearing ( 20a . 20b ) defining force in an arrangement ( 10 ), which the rolling bearing ( 20a . 20b ) and one in the rolling bearing ( 20a . 20b ) stored component ( 14 ), and wherein the arrangement ( 10 ) is designed so that at least when a limit value is exceeded by the force selbige a change in length (.DELTA.l) of the stored in the rolling bearing ( 20a . 20b ) mounted component ( 14 ), comprising the steps of: - measuring the change in length (Δl) of the rolling bearing ( 20a . 20b ) mounted component ( 14 ) at a plurality of values for the force, - selecting the force to be set on the basis of the measured values obtained thereby ( 40 ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Längenänderung (Δl) vermittels in das in dem Wälzlager (20a, 20b) gelagerte Bauteil (14) eingeleiteten Ultraschalls gemessen wird.Method according to Claim 1, in which the change in length (Δl) by means of that in the rolling bearing ( 20a . 20b ) mounted component ( 14 ) introduced ultrasound is measured. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kraft durch ein in ein drehbares Element (30) eingeleitetes Drehmoment (M) bestimmt wird, wobei die Längenänderung (Δl) in Abhängigkeit von dem Drehwinkel (φ) gemessen wird und eine vorbestimmte Längenänderung ΔlVorspann oder ein vorbestimmter Drehwinkel (φVorspann) ausgewählt wird.Method according to Claim 1 or 2, in which the force is transmitted through a rotatable element ( 30 ) is determined, wherein the change in length (.DELTA.l) in dependence on the rotation angle (φ) is measured and a predetermined change in length .DELTA.l bias or a predetermined rotation angle (φ bias ) is selected. Verfahren nach einem der vorliegenden Ansprüche, wobei eine Kennlinie (40) der Längenänderung der (Δl) in Abhängigkeit von einer die Kraft bestimmenden Kenngröße (φ) aufgenommen wird und ein Punkt (50) in der Kennlinie (40) ausgewählt wird.Method according to one of the present claims, wherein a characteristic curve ( 40 ) of the change in length of the (Δl) in dependence on a force-determining characteristic (φ) is recorded and a point ( 50 ) in the characteristic curve ( 40 ) is selected.
DE102008009536A 2008-02-16 2008-02-16 Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values Withdrawn DE102008009536A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008009536A DE102008009536A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008009536A DE102008009536A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008009536A1 true DE102008009536A1 (en) 2009-08-20

Family

ID=40874054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008009536A Withdrawn DE102008009536A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008009536A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103090834A (en) * 2011-11-02 2013-05-08 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 Gear train backlash measuring device and measuring method thereof
CN107956854A (en) * 2017-11-13 2018-04-24 中冶宝钢技术服务有限公司 A kind of method of adjustment of taper roll bearing end-play
DE102017111743B3 (en) * 2017-05-30 2018-05-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Preload measurement with force pin
DE102019104791A1 (en) * 2019-02-26 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Procedure for adjusting the preload of a double row rolling bearing

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103090834A (en) * 2011-11-02 2013-05-08 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 Gear train backlash measuring device and measuring method thereof
CN103090834B (en) * 2011-11-02 2015-04-22 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 Gear train backlash measuring device and measuring method thereof
DE102017111743B3 (en) * 2017-05-30 2018-05-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Preload measurement with force pin
US11092194B2 (en) 2017-05-30 2021-08-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Prestress measurement with load pin
CN107956854A (en) * 2017-11-13 2018-04-24 中冶宝钢技术服务有限公司 A kind of method of adjustment of taper roll bearing end-play
CN107956854B (en) * 2017-11-13 2019-09-13 中冶宝钢技术服务有限公司 A kind of method of adjustment of tapered roller bearing end-play
DE102019104791A1 (en) * 2019-02-26 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Procedure for adjusting the preload of a double row rolling bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3144550B1 (en) Clamping device and method for pre-tensioning a bearing
WO2011018306A1 (en) Ball screw having circumferential stop
EP4232711B1 (en) Gearing having a housing and a shaft unit
DE102018129061A1 (en) Process for the production of steering systems assisted by an electric motor and steering system supported by an electric motor
EP1999388B1 (en) Gearbox with shim
EP2464894B1 (en) Ball screw drive with markings for stop and mounting method for a ball screw drive of this type
DE10200609A1 (en) Electrically assisted power steering for motor vehicles
DE112016002670T5 (en) Gear arrangement for electric power steering
DE102012007329B4 (en) Shaft-hub-connection
EP1537346B1 (en) Thrust device
DE10004419B4 (en) Measuring device for an employed tapered roller bearing and method for producing an employed tapered roller bearing
DE102007019881A1 (en) Rolling bearing and bearing arrangement with roller bearings
DE102008009536A1 (en) Method for adjusting pretensioning force defining bearing clearance in tapered roller bearing in axle drive arrangement in motor vehicle, involves selecting discontinued force based on obtained measured values
DE102009014339A1 (en) Braking device, in particular for a motor vehicle
DE102018110466A1 (en) bearing arrangement
DE102011012311B4 (en) Electric Power Steering
WO2015086243A2 (en) Transmission shaft and method and device for the production thereof
DE102012202365A1 (en) Mounting arrangement for pressing rolling bearing inner ring on conical bearing seat surface of shaft, has push plate engaged with inner ring, and bonnet wing nut whose ball screw thread shoots share same axis of rotation with wing nut
DE102008000822A1 (en) Device for reducing rattle noise in stepped gears
DE102011111417A1 (en) Electromechanical steering gear for motor car, has bearing ring axially arranged at housing under interposition of elastic element, where bias of element is generated through axial bracings of plate with housing
DE102007023951A1 (en) Spur wheel bearing for spur wheel, comprises two adjacent axially arranged angular ball bearings, where required axial pre-loading force is generated between outer bearing rings of angular ball bearings by defined oversize of circlip
DE102004024003A1 (en) Support for a drive pinion shaft, in particular a four-wheel front axle
EP1467111A2 (en) Method for adjusting the backlash or pretension of a bearing
DE102010050168A1 (en) Axially secured shaft-hub connection
EP1493648A2 (en) Steering device for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130903